[發明專利]基于三維視覺測量的非對稱特征顏面贗復體制備方法

有效

• 申請號: 200810038841.6
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN101292915A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 習俊通;孫進;熊耀陽;陳曉波;張富強
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61F2/28
• 分類號: A61F2/28;A61B19/00;G06F17/50
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 周文娟

1.一種基于三維視覺測量的非對稱特征顏面贗復體制備方法，其特征在于本發明的制備方法包括下述步驟：

1)采用雙單目三維測量系統獲取患者面部外形的多視圖點云數據；

2)對點云數據進行預處理，包括點云無用點去除、對多視圖點云進行拼合、重采樣、坐標歸一化，得到一個完整的患者顏面測量部位的三角面片F；

3)通過比較患者面部三角面片F與多個備選臉型三角面片W(P，Q)之間多組橫截線的綜合間隙選擇最優備選臉型：根據患者個人要求及臉型的面長、面寬等外形參數在標準臉型庫選取備選臉型；將患者面部三角面片F與備選臉型三角面片W(P，Q)進行拼合；通過備選臉型三角面片W(P，Q)與其初始對稱面片W_m(P_m，Q_m)的優化拼合提取出備選臉型沿鼻梁的中心對稱面M；先求出M與F及W(P，Q)的交線即中心對稱輪廓線，再在中心對稱輪廓線上取點作左右額頭橫截線和左右面頰橫截線；通過比較患者面部三角面片F與多個備選臉型三角面片W(P，Q)之間多組橫截線的綜合間隙，選擇間隙數值最小的為最優備選臉型；

4)將最優備選臉型的標準特征體與周邊三角面片進行光順后提取出所需的贗復面，拉伸成一定厚度的贗復面片數據，并以快速成型格式文件stl輸出；

5)利用選擇性激光燒結快速成型機做出贗復面片，然后將贗復面片與患者面部修配，修整邊緣細節，制造贗復體快速模具；

6)按照患者的膚色配置醫用硅膠，裝入贗復體快速模具，在真空復模機中翻制贗復體。

2.根據權利要求1所述的基于三維視覺測量的非對稱特征顏面贗復體制備方法，其特征是所述的步驟3中的備選臉型沿鼻梁的中心對稱面M通過下述方法獲得：

1)以備選臉型最小二乘擬合平面的法向方向u₁和豎直方向u₃構成初始對稱面M₀；

2)通過M₀鏡像，獲取W(P，Q)的初始對稱面片W_m(P_m，Q_m)；

3)從W_m(P_m，Q_m)中取樣鼻區部分與W(P，Q)拼合，W(P，Q)中的點位置固定不變，W_m(P_m，Q_m)位置發生變化為W′_m(P′_m，Q′_m)；

4)將拼合后的W(P，Q)的點與W′_m(P′_m，Q′_m)上對稱點連線的中點擬合成最小二乘平面，這就是備選臉型沿鼻梁的最優中心對稱面M。

3.根據權利要求1所述的基于三維視覺測量的非對稱特征顏面贗復體制備方法，其特征是所述的步驟3中左右額頭橫截線和左右面頰橫截線的獲取方法為：

在F的中心對稱輪廓線上取點，即以鼻根為起點，向上到額頭的近似中點處作患者臉型與備選臉型的左右額頭橫截線，向下到鼻尖的近似中點處作患者臉型與備選臉型的左右面頰橫截線，方向均為臉部最小二乘擬合平面的法向方向u₃；

4.根據權利要求1所述的基于三維視覺測量的非對稱特征顏面贗復體制備方法，其特征是所述的步驟3中綜合間隙的獲取方法為：

先分別求額頭處中心對稱輪廓線、左右額頭橫截線、左右面頰橫截線處的五處平均間隙，i＝1，2，3，4，5，d為兩點距離，N_i通常均勻取5點；間隙方向的選取方法為：額頭處中心對稱輪廓線取其弦長中心與質心O₁的連線；左右額頭橫截線、左右面頰橫截線處分別取其弦長中心到其橫截面與u₁交點的連線方向；然后設定權值k后，求綜合間隙G_w＝k_i·G_i。

5.根據權利要求1所述的基于三維視覺測量的非對稱特征顏面贗復體制備方法，其特征是所述的步驟4中，贗復面片的厚度為2mm。